扎堆探索火星,中、美、阿聯的探索有何不同?

2020-08-28 國際3分鐘


當地時間20日6時58分(北京時間5時58分),日本鹿兒島縣種子島宇宙中心,一枚H2A運載火箭成功將阿拉伯聯合大公國首個火星探測器——「希望」號送入太空,揭開了2020年中、美、阿聯火星探測的年度序幕。

「希望」號:今年全球第一個火星探測器

「希望」號是阿聯首個火星探測器,也是今年發射窗口期啟程的全球第一個火星探測器。

「希望」號重約1.5噸,設計壽命為2年,主要任務是觀測火星大氣的溫度和溼度,以及火星氣候的變化等。「希望」號將在距火星表面2萬至4萬公裡的軌道上環繞火星運行,大約每55小時繞火星運行一圈。

「希望」號科學探測目標有四個:探索氧氣和氫氣從火星大氣中散逸出去的內幕;研究古今火星氣候之間的聯繫;尋找火星下層大氣與上層大氣之間的聯繫;構建最全面的火星大氣整體模型。

「希望」號由日本三菱重工業公司發射,依照計劃,探測器將於2021年2月抵達環火星軌道進行觀測,阿聯希望屆時以此紀念建國50周年。

諸多國家扎堆發射探測器 火星為何這麼「火」?

2020年7月中下旬到8月上旬,是26個月一遇的火星探測器發射窗口,儘管原計劃同期發射火星探測器的歐洲航天局已經將計劃推遲到2022年,但今年的火星探索仍舊火熱。

中國首次火星探測任務「天問一號」將於7月下旬到8月上旬擇機實施,開啟屬於中國人自己的行星探測時代。美國國家航空航天局的「火星2020」計劃,其探測器也將於30日發射升空,預計2021年2月中旬在火星著陸。

人類的火星探測起步於1960年,到今年6月底,全球共實施了44次探測火星活動,其中完全成功的探測有19次,完全成功或部分成功的探測有23次,成功率約43%。

火星距地球遙遠,環境複雜,儘管如此,全球依舊颳起了火星熱,那麼火星究竟有什麼吸引力呢?

火星距離地球的最近距離為5500萬公裡,最遠距離為4億公裡,是太陽系中與地球最相似且距離第二近的行星。大量跡象表明,火星以前很可能與目前的地球一樣,只是經過幾十億年的演化,才變得大氣層稀薄、溫度較低、水源枯竭。

不少天文學家推斷,火星是地球的未來。因此,要深入探測火星,了解火星的起源和演化,有助於人類進一步認識地球和太陽系的形成、演化,預測地球的未來變化趨勢。尤其是對研究地球的演變,防止它變成人類難以生存的第二個火星具有促進作用。

從長遠看,火星探測還有可能解決未來地球上一些難以解決的問題。例如,地球可能有一天會遭受地外星球的撞擊而毀滅。因此有些科學家已經開始研究向外空移民的方案,以保留人類的延續。由於火星與地球最為相似,所以不少科學家認為可先把火星改造成適合人類居住的第二個家園,然後向火星移民。

阿聯雄心遠大:要在火星上建立人類定居點

與計劃今年開展的另外兩個火星項目不同的是,「希望」號不會登陸火星,而是將圍繞火星飛行整整一個火星年,即687天。

阿聯「希望」號火星軌道器飛行示意圖

在杜拜,此次發射引起極大的興奮。阿聯火星任務項目副經理薩拉·阿米裡說,看到探測器起飛升空有一種「難以形容的感覺」,表示「這是阿聯的未來」。

阿聯政府在推特上宣布,這枚探測器「向阿拉伯地區」發出了「自豪、希望與和平的信息」。

阿聯火星探測任務負責人謝拉夫在發射前的吹風會上說:「此次任務的獨特之處在於,全球科學界將首次在不同季節和一天中的不同時間全面觀察火星大氣。」他說:「我們的戰略是,為幫助人類有朝一日登陸火星的全球技術研發和科研工作做貢獻。」

據了解,阿聯已經有9顆在軌運行衛星,計劃未來幾年再發射8顆。去年9月,國際空間站迎來了首位阿聯太空人。

但阿聯的雄心遠不止於此,近年來,阿聯制定了雄心勃勃的太空計劃,目標是在2117年前在火星上建立人類定居點,而此次發射的探測器便是這一計劃的基礎。

西班牙《世界報》網站7月20日報導稱,阿聯政府於2014年宣布啟動這一火星探測項目,並在創紀錄的時間內完成了這一工程。這意味著迄今為止只在世界大國間展開的太空競賽闖入了新的競爭者。

美聯社報導,對經濟依賴石油的阿聯而言,「希望」號成功完成任務將是這個國家探索太空、尋求未來的關鍵一步。

中國火星探測:一次實現3個目標 前所未有

中國首次火星探測任務「天問一號」的火星探測器近日將擇機在文昌航天發射場發射升空, 7月22日,「天問一號1:1著陸平臺和火星車」正式對外發布。

火星車高1米85,重量達到240公斤左右。火星車將在火星上開展地表成分、物質類型分布、地質結構以及火星氣象環境等探測工作。

火星車上搭載了6種有效載荷,包括地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀、表面磁場探測儀、氣象測量儀等。為了適應火星地表的特殊環境,火星車還具備環境感知、障礙識別、局部路徑規劃及多輪運動協調控制等功能。

此次火星探測是我國行星探測階段的首次任務,也是深空探測領域全新的裡程碑,將一次實現「環繞、著陸、巡視」三個目標,這是其他國家第一次實施火星探測從未有過的,面臨的挑戰也是前所未有。

「天問一號」的科學目標有五項:研究火星形貌與地質構造特徵;研究火星表面土壤特徵與水冰分布;研究火星表面物質組成;研究火星大氣電離層及表面氣候與環境特徵;研究火星物理場與內部結構。

美國:探索火星上的生命

美國的「火星-2020」探測器由巡航級、下降級、減速器和「毅力」號火星車等部件共同組成,最後只有「毅力」號火星車降落在火星表面。

其有四項科學任務:研究火星的地質特徵;確定火星上是否曾經存在生命;研究火星氣候狀況;測試火星大氣中的氧氣產生機制以及各種大氣參數數據。

「火星2020」計劃實際上是要去發現火星生命的痕跡。「火星2020」計劃是2011年推出的「火星科學實驗室」計劃的延續,當初也是為了尋找火星上的生命痕跡。

9年前發射的美國「好奇」號火星探測器已經探查過火星表面的蓋爾隕石坑,如今美國的新計劃將會讓探測器降落在一個成功機率更高的地方——湖區後山口,據了解這裡曾是一個河流三角洲,通往一個巨大的湖泊。

參與「火星2020」計劃的法國國家航天研究中心負責人讓·伊夫·勒加爾表示:「如果火星上真有生命,就應該在那兒。」

探索火星生命,將火星改造成為一個適宜人類生存與發展的綠色星球,遠景是美好的,也是艱難的。


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